Antikörper-Studie findet Erstaunliches
Der feine Unterschied: Therapeutische Antikörper variieren je nach Herstellungssystem
Unterschiedliche Herstellungsarten für therapeutisch wirksame Antikörper können zu Abweichungen in ihrer Struktur führen – je nachdem welches rekombinante Produktionsverfahren gewählt wird. Die auf verschiedenen Glykosylierungen beruhenden Unterschiede beeinflussen dabei sogar die Stabilität der Antikörper. Dies ist das Ergebnis eines hochpräzisen Vergleichs struktureller Eigenschaften von Antikörper-Isotypen, die in Zellkulturen oder Pflanzen hergestellt wurden. An der EQ BOKU, einer Einrichtung der Universität für Bodenkultur in Wien (BOKU), wurden dabei modernste Massenspektrometer eingesetzt, um punktgenau Unterschiede in der Glykosylierung von Immunglobulinen zu identifizieren.
Antikörper sind eines der treffsichersten Therapeutika und werden unter anderem im Kampf gegen Krebs immer öfter erfolgreich eingesetzt. Hergestellt werden sie häufig rekombinant, wobei verschiedene Produktionssysteme verwendet werden. Während das Proteingerüst der Antikörper bei allen Herstellungsverfahren gleich bleibt, variiert die so genannte Glykosylierung – also die Modifikation durch das Anhängen spezifischer Kohlenhydrate. Wo genau diese Unterschiede auftreten und in welcher Form war bisher jedoch nur wenig bekannt. Tatsächlich ist die Identifizierung dieser feinen – aber potenziell therapeutisch wichtigen – Unterschiede analytisch extrem schwierig und nur mit modernen massenspektroskopischen Verfahren möglich. Diese standen nun einem Team der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) an der dortigen Einrichtung EQ BOKU zur Verfügung und förderten überraschende Erkenntnisse zu Tage.
Auf den Punkt gebracht
Tatsächlich gelang es einem Team um Prof. Richard Strasser erstmals, punktgenaue Unterschiede im Glykosylierungsmuster von Immunglobulinen A zu identifizieren, die wahlweise in menschlichen Zellkulturen (HEK293) oder pflanzlichen Systemen (Nicotiana benthamiana) produziert wurden. Dazu Prof. Strasser vom Department für Angewandte Genetik und Zellbiologie: „Wir waren selbst überrascht wie groß die Unterschiede waren. Sowohl die Struktur der für die Glykosylierung verwendeten Kohlenhydrate als auch ihre Platzierung an den Proteinen variierte zwischen den beiden Systemen stark.“
Tatsächlich konnte das Team modernste „Kapillar-Umgekehrtphasen Chromatographie“ sowie „Elektrospray Massenspektrometrie“ der EQ nutzen, um die Glykosylierung der jeweiligen Systeme genau zu analysieren. Dabei zeigte sich, dass Immunglobulin A, das in der HEK293-Zellkultur produziert wurden, sehr viel mehr und komplexere N-Glykane besaßen, also Kohlenhydratgruppen die an speziellen Stickstoff-Atomen gebunden waren, als jenes aus Säugetierzellen. Das in Pflanzen hergestellte Immunglobulin A zeigte hingegen deutlich weniger Strukturvielfalt. Dies war in erster Linie darauf zurückzuführen, dass die für die Herstellung der Säugetier-Glykosylierung notwendigen Stoffwechselwege in Pflanzen völlig fehlen. „Dafür stellten wir aber in den pflanzlich hergestellten Antikörpern Glykosylierungen fest, die nur in Pflanzen vorkommen können“, erläutert Prof. Strasser weiter.
Feste Bindung
Trotz dieser rein pflanzentypischen Glykosylierungen der in N. benthamiana hergestellten Antikörper wiesen diese die gleichen Bindungseigenschaften für Antigene auf wie die in menschlichen Zellen hergestellten. Von daher würde man vermuten, dass es für die therapeutische Anwendung keinen Unterschied macht welches System verwendet wird. Weitere Analysen des Teams um Prof. Strasser zeigten jedoch, dass die Stabilität der Immunglobuline A je nach Herstellung unterschiedlich waren; eine Tatsache, die durchaus therapeutische Relevanz haben könnte. Untersucht wurde dabei die thermische Stabilität der Antikörper, die sich für pflanzlich produziertes Immunglobulin A als geringer herausstellte. „Inwieweit das von Bedeutung für den therapeutischen Einsatz dieser Antikörper ist, müssen nun weitere Untersuchungen zeigen“, meint Prof. Strasser.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Diese Produkte könnten Sie interessieren
CHOventure Growth Medium von Capricorn Scientific
Hochleistungs-Proteinproduktion mit CHO-Zellen für biopharmazeutische Anwendungen
Optimiert für Hochdichte-Kulturen und erhöhte Proteinausbeuten in CHO-Zell-Bioprozessen
Fibro von Cytiva
Fibro Chromatographie
Schnelle zyklische Single-Use Chromatographie
BioProfile FLEX2 von Nova Biomedical
Vollautomatische Probenentnahme und -analyse ohne Cross-Kontamination im Bioreaktor
GMP-konforme Lösung für effizientere F&E und Produktion
Stat Profile Prime CCS Comp von Nova Biomedical
Zellkulturüberwachung neu gedacht
Effizienzsteigerung dank optimierten Workflows
Holen Sie sich die Life-Science-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für Biotechnologie, Pharma und Life Sciences bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Verwandte Inhalte finden Sie in den Themenwelten
Themenwelt Massenspektrometrie
Die Massenspektrometrie ermöglicht es uns, Moleküle aufzuspüren, zu identifizieren und ihre Struktur zu enthüllen. Ob in der Chemie, Biochemie oder Forensik – Massenspektrometrie eröffnet uns ungeahnte Einblicke in die Zusammensetzung unserer Welt. Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Massenspektrometrie!
Themenwelt Massenspektrometrie
Die Massenspektrometrie ermöglicht es uns, Moleküle aufzuspüren, zu identifizieren und ihre Struktur zu enthüllen. Ob in der Chemie, Biochemie oder Forensik – Massenspektrometrie eröffnet uns ungeahnte Einblicke in die Zusammensetzung unserer Welt. Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Massenspektrometrie!
Themenwelt Antikörper
Antikörper sind spezialisierte Moleküle unseres Immunsystems, die gezielt Krankheitserreger oder körperfremde Substanzen erkennen und neutralisieren können. Die Antikörperforschung in Biotech und Pharma hat dieses natürliche Abwehrpotenzial erkannt und arbeitet intensiv daran, es therapeutisch nutzbar zu machen. Von monoklonalen Antikörpern, die gegen Krebs oder Autoimmunerkrankungen eingesetzt werden, bis hin zu Antikörper-Drug-Konjugaten, die Medikamente gezielt zu Krankheitszellen transportieren – die Möglichkeiten sind enorm.
Themenwelt Antikörper
Antikörper sind spezialisierte Moleküle unseres Immunsystems, die gezielt Krankheitserreger oder körperfremde Substanzen erkennen und neutralisieren können. Die Antikörperforschung in Biotech und Pharma hat dieses natürliche Abwehrpotenzial erkannt und arbeitet intensiv daran, es therapeutisch nutzbar zu machen. Von monoklonalen Antikörpern, die gegen Krebs oder Autoimmunerkrankungen eingesetzt werden, bis hin zu Antikörper-Drug-Konjugaten, die Medikamente gezielt zu Krankheitszellen transportieren – die Möglichkeiten sind enorm.
Themenwelt Chromatographie
Mit Hilfe der Chromatographie können wir komplexe Substanzen trennen, identifizieren und so verstehen. Ob in der Lebensmittelindustrie, der pharmazeutischen Forschung oder der Umweltanalytik – Chromatographie eröffnet uns eine Schatzkammer an Informationen über die Zusammensetzung und Qualität unserer Proben. Entdecken Sie die faszinierende Welt der Chromatographie!
Themenwelt Chromatographie
Mit Hilfe der Chromatographie können wir komplexe Substanzen trennen, identifizieren und so verstehen. Ob in der Lebensmittelindustrie, der pharmazeutischen Forschung oder der Umweltanalytik – Chromatographie eröffnet uns eine Schatzkammer an Informationen über die Zusammensetzung und Qualität unserer Proben. Entdecken Sie die faszinierende Welt der Chromatographie!
